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西门子PLC模块 , CPU模块 , DP通讯电缆 , 6GK交换机
佛山西门子电缆6XV1840-2AH10

下面简要分析一下反馈回路实现稳压的工作原理。当输出电压UO发生波动且变化量为UO时,通过取样电阻R5、R6分压后,就使TL431的输出电压UK也产生相应的变化,进而使PC817中LED的工作电流IF改变,后通过控制端电流IC的变化量来调节占空比D,使UO产生相反的变化,从而抵消UO的波动。上述稳压过程可归纳为:

UO ↑→UK ↓→IF ↑→IC ↑→D ↓→UO↓→终使UO不变。

其余各路输出未加反馈,输出电压均由高频变压器的匝数来确定。
变压器设计

变压器的设计是整个电源设计的关键,它的好坏直接影响电源性能。

磁芯及骨架的确定

由于本文选用漆包线绕制,而且EE型磁芯的价格低廉,磁损耗低且适应性强,故选择EE22,其磁芯长度A=22mm。从厂家提供的磁芯产品手册中可查得磁芯有效横截面积SJ=0.41cm2,有效磁路长度1=3.96cm,磁芯等效电感AL=2.4μH/匝2,骨架宽度b=8.43mm。

确定大占空比Dmax

根据公式:
  


其中,UOR=135V,直流输入小电压值UImin=90V,MOSFET的漏-源导通电压UDS(ON)=10V,代入上式得:Dmax=64.3%,接近典型值67%。Dmax随着输入电压的升高而减小。

计算初级线圈中的电流

输入电流的平均值IAVG为:
  

初级峰值电流IP为:
 
 


其中,KRP为初级纹波电流IR与初级峰值电流IP的比值,当电压为宽范围输入时,可取0.9。将Dmax=64.3%代入得,IP=0.518A。

确定初级绕组电感LP
 


其中,损耗分配系数Z=0.5,IP=0.518A,KRP=0.4,PO=10W,代入得:LP≈1265μH。

TB22HCdhju.jpg
确定绕组绕制方法

并计算各绕组的匝数

初级绕组的匝数NP可以通过下式计算:
 


其中,磁芯截面积SJ=0.41cm2,磁芯大磁通密度BM=60,IP=0.518A,LP≈1265μH,代入可得NP=26.6,实取30匝。

次级绕组采用堆叠式绕法,这也是变压器生产厂家经常采用的方法,其特点是由5V绕组给12V绕组提供部分匝数,而24V绕组中则包含了5V、12V的绕组和新增加的匝数。堆叠式绕法技术先进,不仅可以节省导线,减小线圈体积,还可以增加绕组之间的互感量,加强耦合程度。以本电源为例,当5V输出满载而12V和24V输出轻载时,由于5V绕组兼作12V、24V绕组的一部分,因此能减小这些绕组的漏感,可以避免因漏感使12V、24V输出电路中的滤波电容被尖峰电压充电到峰值,即产生所谓的峰值充电效应,从而引起输出电压不稳定。这里将5V绕组作为次级的始端。

对于多输出高频变压器,各输出绕组的匝数可以取相同的每伏匝数。每伏匝数nO可以由下式确定:
 


其单位是匝/VO将NS取5匝,UO1=5V,UF1=0.4V(肖特基整流管导通压降)代入上式得到nO=0.925匝/V。

对于24V输出,已知UO2=24V,UF2=0.4V,则该路输出绕组匝数为NS2=0.925 匝/V×(24V十0.4V)=22.57匝,实取22匝。

对于12V输出,已知UO3=12V,UF2=0.4V,则该路输出绕组匝数为NS2=0.925匝/V ×(12V+0.4V)=11.47匝,实取11匝。

对于反馈绕组,已知UF=12V,UF3=0.7V(硅快速恢复整流二极管导通压降),则该路输出绕组匝数为NS2=0.925匝/V×(12V+0.4V)=11.47匝,实取11匝。

确定初/次级导线的内径

首先根据初级层数d、骨架宽度b和安全边距M,利用下式计算有效骨架宽度bE(单位是mm):

bE=d(b-2M) (7)

将d=2,b=8.43mm,M=0代入上式可得bE=16.86mm。

利用下式计算初级导线的外径(带绝缘层)DPM:

DPM=bE/NP (8)

将bE=16.86mm,NP=78匝代人得DPM=0.31mm,扣除漆皮厚度,裸导线内径DPM=0.26mm。与直径0.26mm接近的公制线规为0.28mm,比0.26mm略粗完全可以满足要求,而0.25mm的公制线规稍细,不宜选用。而次级绕组选用与初级相同的导线,根据电流的大小,采用多股并绕的方法绕制。
7.jpg试验数据

该开关电源的输人特性数据见表1,在u=85~245V的宽范围内变化时,主路输出UO1=5V(负载为65Ω)的电压调整率SV=±0.2%,输出纹波电压大值约为67mV;辅助输出UO2=24V(负载为250Ω),输出纹波电压大值约为98mV;辅助输出UO3=12V(负载为100Q),输出纹波电压大值约为84mV。
  
 在学习PLC300、400的过程中,接触到了CPU的几种启动方式:冷启动、暖启动和热启动,300 cpu除318-2只能暖启动,400 cpu则支持三种启动方式,在实际应用中绝大多数也都是暖启动,其它几种也很少见。冷启动、暖启动和热启动之间到底存在什么样的区别?

一、冷启动、暖启动和热启动的区别

冷启动 :当前数据丢失,程序处理以初始值再次启动,是断电后重新上电的一种启动。

● 冷启动过程中,无论是组态为保持性还是非保持性的数据(过程映像、位存储器、定时器、计数器和数据块),都将被复位为程序(装载存储器)中存储的起始值。

● 关联的启动 OB 为 OB102。

● 从头开始重新执行程序(OB102 或 OB1)。

重启(暖启动) :程序处理重新启动,数据继续保持,是在PLC上电后CPU的拨动开关由STOP位置拨到RUN的位置的一种启动。

● 暖重启会复位过程映像、非保持性位存储器、定时器和计数器。 保持性位存储器、定时器和计数器保留***后的有效值。 分配了“无掉电保持”属性的所有数据块都将复位为初始数值。其它数据块将保持其***后的有效值。

● 关联的启动 OB 为 OB100。

● 从头开始重新执行程序(OB100 或 OB1)。

● 掉电后,暖启动功能仅在备份模式下可用。

热启动:一旦供电恢复,程序从断电时的值开始继续工作,是由PG/PC强制CPU从RUN进入STOP后再强制回到RUN的一种启动。

● 41xF CPU 不支持热启动模式。

● 执行热启动后,所有数据和过程映像都会保持其***后有效值。

● 程序从断点处继续执行。

● 在当前循环完成之前,输出不会改变其状态。

● 关联的启动 OB 为 OB101。

● 掉电后,热启动功能仅在备份模式下可用。

三者之间的区别简单概括为:

冷启动:CPU从自检开始并调入程序数据,从头执行程序;所有系统存储器被复位为0。

暖启动:CPU不再进行自检,只是从头执行程序;OB100中的程序执行一次然后循环程序开始执行。

热启动:继续执行CPU进入STOP前的程序状态;OB 102中的程序执行一次然后循环程序开始执行。


发布时间:2023-10-26
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